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UNIVERSIDAD CATÓLICA
DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
TÌTULO:
ANÁLISIS COMPARATIVO DE COSTOS ENTRE EL SISTEMA
TRADICIONAL DE CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS Y EL
SISTEMA DE MAMPOSTERÍA AUTOPORTANTE CON LA
UTILIZACIÓN DE MORTERO DE ALTA RESISTENCIA
AUTORA:
FLORES RAMOS, JENIFFER MICHELLE
TRABAJO DE GRADO
PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE:
INGENIERO CIVIL
TUTOR:
SUÁREZ RODRIGUEZ, MARCO VINICIO ILDAURO
Guayaquil, Ecuador
2016
UNIVERSIDAD CATÓLICA
DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
CERTIFICACIÓN
Certificamos que el presente trabajo de titulación fue realizado en su totalidad
por Jeniffer Michelle, Flores Ramos, como requerimiento para la obtención
del Título de Ingeniera Civil.
TUTOR
______________________________________________
ING. MARCO VINICIO ILDAURO SUÁREZ RODRIGUEZ
DIRECTOR DE LA CARRERA
_______________________________________
ING. STEFANY ESTHER ALCIVAR BASTIDAS
Guayaquil, a los 22 días del mes de marzo del año 2016
UNIVERSIDAD CATÓLICA
DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
DECLARACIÓN DE RESPONSABILIDAD
Yo, Jeniffer Michelle Flores Ramos
DECLARO QUE:
El Trabajo de Titulación Análisis comparativo de costos entre el sistema
tradicional de construcción de viviendas y el sistema de mampostería
autoportante con la utilización de mortero de alta resistencia previo a la
obtención del Título de Ingeniero Civil, ha sido desarrollado respetando
derechos intelectuales de terceros conforme las citas que constan al pie de las
páginas correspondientes, cuyas fuentes se incorporan en la bibliografía.
Consecuentemente este trabajo es de mi total autoría.
En virtud de esta declaración, me responsabilizo del contenido, veracidad y
alcance del Trabajo de Titulación, de tipo científico referido.
Guayaquil, a los 22 días del mes de marzo del año 2016
LA AUTORA
____________________________________
JENIFFER MICHELLE FLORES RAMOS
UNIVERSIDAD CATÓLICA
DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
AUTORIZACIÓN
Yo, Jeniffer Michelle Flores Ramos
Autorizo a la Universidad Católica de Santiago de Guayaquil a la publicación
en la biblioteca de la institución del Trabajo de Titulación Análisis comparativo
de costos entre el sistema tradicional de construcción de viviendas y el
sistema de mampostería autoportante con la utilización de mortero de alta
resistencia, cuyo contenido, ideas y criterios son de mi exclusiva
responsabilidad y total autoría.
Guayaquil, a los 22 días del mes de marzo del año 2016
LA AUTORA
____________________________________
JENIFFER MICHELLE FLORES RAMOS
v
AGRADECIMIENTO
Primeramente doy gracias a Dios por brindarme una vida llena de aprendizajes,
experiencias, felicidad y sobre todo bendiciones, al tener una familia
maravillosa.
A mi madre, Carmen Ramos, no hay palabras para agradecer todo lo que ha
hecho por mí, gracias por ser incondicional, su infinito amor y su arduo sacrificio
para que mis hermanas y yo tengamos una excelente educación, lo cual me
motivó a luchar hasta el final y nuca rendirme. Gracias mami por desvelarse
conmigo cuando tenía que hacer algún trabajo, por siempre estar a mi lado
ayudándome, por llamarme y preocuparse por mi todos los días que viajaba a la
universidad, por “dormir” con un ojo abierto esperando a que llegue de
Guayaquil. Gracias Mami, te amo.
A mi padre, Adolfo Flores, por su ejemplo de responsabilidad al realizar cada
día incansablemente su trabajo cuando salía temprano de casa, sus
preocupaciones cuando me he enfermado, su amor y por orientarme a la
elección de la carrera; sin su ayuda, este trabajo de grado no habría sido
posible.
A mis hermanas, Nathy y Dayi por siempre hacerme sonreír, ayudarme, confiar
en mí y ser mis mejores amigas.
A José Andrés Rodríguez, una de las personas que siempre ha estado a mi
lado, apoyándome, gracias por el cariño, motivación y la confianza, por ser un
ejemplo de superación; a mis amigos Eduardo Tisalema, Nahomi Tumalie y
Jonathan Chimbo, gracias por el cariño y la confianza.
Al Ing. Marco Suárez, Tutor del presente Trabajo de Grado, por todas las
enseñanzas impartidas en el ámbito académico y profesional; por su dedicación
en la revisión de este trabajo. Al Ing. Carlos León, por su aporte no sólo con el
material bibliográfico, sino con su experiencia profesional.
vi
DEDICATORIA
El presente trabajo de Grado, está dedicado sin duda para las personas que
han estado junto a mí en todo momento, buenos y malos, en los buenos para
reír conmigo, y en los malos para llorar junto a mí, orando por mí, ayudándome;
este esfuerzo es para mis padres Adolfo y Carmen, mis hermanas Nathaly y
Dayana, mi abuelita Georgina Martínez y mi tío, Ing. Hugo Ramos Martínez.
vii
INDICE GENERAL
CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN ................................................... 14
1.1 ANTECEDENTES................................................................. 14
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................... 14
1.3 JUSTIFICACIÓN DE ESTUDIO ............................................ 15
1.4 OBJETIVO GENERAL .......................................................... 15
1.5 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................. 15
1.6 HIPÓTESIS .......................................................................... 16
1.7 ALCANCE ............................................................................ 16
1.8 METODOLOGÍA ................................................................... 16
CAPITULO 2: MARCO TEÓRICO ................................................ 17
2.1. GENERALIDADES SOBRE LA ESTRUCTURA
TRADICIONAL DE VIVIENDA .................................................... 17
2.1.1 ELEMENTOS DE HORMIGÓN ....................................... 17
2.1.2 ACERO DE REFUERZO ................................................. 24
2.2 GENERALIDADES SOBRE MAMPOSTERÍA TRADICIONAL
EN VIVIENDA ............................................................................. 29
viii
2.2.1 TIPOS DE MAMPOSTERÍA ............................................ 30
2.2.2 MORTERO A USARSE ................................................... 31
2.3 GENERALIDADES SOBRE MAMPOSTERÍA
AUTOPORTANTE ...................................................................... 34
2.3.1 MAMPOSTERÍA AUTOPORTANTE: CARACTERÍSTICAS
................................................................................................ 34
2.3.2 TIPOS MAMPOSTERÍA AUTOPORTANTE .................... 37
2.4 GENERALIDADES SOBRE MORTERO DE ALTA
RESISTENCIA............................................................................ 41
2.4.1 CARACTERÍSTICAS DEL MORTERO DE ALTA
RESISTENCIA ......................................................................... 41
2.4.2 SISTEMA CONSTRUCTIVO ........................................... 41
2.5 GENERALIDADES SOBRE ELEMENTOS DE AMARRE ..... 42
2.5.1 ELEMENTOS DE AMARRE EN MAMPOSTERÍA
REFORZADA........................................................................... 42
2.5.2 ELEMENTOS DE AMARRE EN MAMPOSTERÍA
CONFINADA............................................................................ 43
CAPITULO 3: PROCESO CONSTRUCTIVO ................................ 47
3.1 SISTEMA CONSTRUCTIVO EN EL SISTEMA TRADICIONAL
DE VIVIENDA ............................................................................. 47
ix
3.2 SISTEMA CONSTRUCTIVO EN EL SISTEMA DE
MAMPOSTERÍA AUTOPORTANTE CON LA UTILIZACIÓN DE
MORTERO DE ALTA RESISTENCIA ......................................... 49
CAPITULO 4: ANALISIS COMPARATIVO DE COSTOS ............. 50
4.1 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS DEL SISTEMA
TRADICIONAL ........................................................................... 51
4.2 PRESUPUESTO DEL SISTEMA TRADICIONAL ................. 67
4.3 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS DEL SISTEMA DE
MAMPOSTERÍA AUTOPORTANTE ........................................... 68
4.4 PRESUPUESTO DEL SISTEMA DE MAMPOSTERÍA
AUTOPORTANTE ...................................................................... 80
CAPITULO 5: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......... 81
BIBLIOGRAFIA ............................................................................ 83
ANEXOS ....................................................................................... 85
x
INDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1: Cimentación del edificio COSTALMAR II
Gráfico 2: Detalle de Zapatas, edificio COSTALMAR II
Gráfico 3: Secciones de las vigas, edificio COSTALMAR II
Gráfico 4: Sección de las vigas
Gráfico 5: Sección de las columnas del edificio COSTALMAR II
Gráfico 6: Losas macizas
Gráfico 7: Losas Alivianadas
Gráfico 8: Losas con nervaduras
Gráfico 9: Corte de losa del edificio COSTALMAR II
Gráfico 10: Diámetro de varillas corrugadas. Catálogo ANDEC 2014
Gráfico 11: Armado de la Zapata del edificio COSTALMAR II
Gráfico 12: Detalle de vigas en el sentido X
Gráfico 13: Detalle de vigas en el sentido Y
Gráfico 14: Composición de la columna
Gráfico 15: Armado de las columnas
Gráfico 16: Detalle de Nervios
Gráfico 17: Especificaciones Técnicas del bloque
xi
Gráfico 18: Materiales para preparar mortero
Gráfico 19: Mortero
Gráfico 20: Tabla de dosificación del mortero
Gráfico 21: Dimensiones y refuerzos mínimos de la cimentación
Gráfico 22: Tipos de cimentación en muros portantes
Gráfico 23: Muros reforzados horizontal y verticalmente con barras
de acero
Gráfico 24: Bloque trabado y distribución del refuerzo
Gráfico 25: Detalle de Mampostería Confinada
Gráfico 26: Detalle del Panel de Mampostería Confinada
Gráfico 27: Elementos de amarre de la mampostería reforzada
Gráfico 28: Elementos de mampostería confinada
Gráfico 29: Especificaciones de mampostería confinada
Gráfico 30: Vista en planta
Gráfico 31: Viga de confinamiento
Gráfico 32: Construcción de la viga de confinamiento (Refuerzo)
Gráfico 33: Columnas de confinamiento
xii
INDICE DE ANEXOS
ANEXOS DEL CAPÍTULO 2
ANEXO 1: Catálogo de bloques Alfadomus
ANEXO 2: Catálogo de los morteros de alta resistencia de Sika 2015
ANEXOS DEL CAPÍTULO 4
ANEXO 3: Salarios de los trabajadores (REVISTA DE LA CÁMARA
DE CONSTRUCCIÓN 2015)
ANEXO 4: Planos Estructurales del edificio COSTALMAR II
PLANO 1: CIMENTACIÓN
PLANO 2: LOSA 1ER Y 2DO PISO
PLANO 3: CUBIERTA
ANEXO 5: Cronograma Programado
xiii
RESUMEN
En el presente trabajo se realiza un análisis comparativo de costos entre el
sistema tradicional de construcción de vivienda y el sistema de mampostería
autoportante, con el fin de ofrecer a la comunidad otra alternativa que reduce
considerablemente el desalojo de desperdicios y basura generados; además se
ahorra tiempo y costos, ya que se reduce el uso de encofrados, clavos, mano
de obra, etc.
Para realizar el análisis comparativo de costos se elabora un presupuesto,
utilizando los planos del edificio COSTALMAR II, proporcionados por el
Ingeniero Carlos León. Con los planos antes mencionados, se analizan las
alternativas propuestas; en cuanto al sistema tradicional se utilizan columnas de
hormigón armado y paredes de bloque de 10 cms, mientras que en el de
mampostería autoportante se usan bloques trabados de concreto, espesor de
15 cms., mejor resistencia a la convencional, el sistema consiste en
mampostería reforzada, sin vigas ni columnas; pero utilizará mortero de alta
resistencia, para que el enlucido provea la resistencia que se necesita.
Palabras Claves: Análisis comparativo, costos, Sistema Tradicional, Sistema
autoportante, tiempo, reforzada, bloque trabado, mortero, resistencia
14
CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN
1.1 Antecedentes
A través de los tiempos, el hombre ha ido adaptando su entorno, con el fin
de satisfacer sus necesidades y para ello se han usado las diversas
técnicas constructivas, las cuales se han ido perfeccionando a razón de su
propia evolución científica, técnica, económica y social.
En la actualidad, las personas nos hemos visto en la necesidad de que las
obras se ejecuten en el menor tiempo posible, disminuir el impacto
ambiental, ahorrar materiales, reducir el peso de la construcción, entre
otros. Para ello es necesario el uso de un sistema que provea una solución
a los problemas antes mencionados, esto se logra implementando el
sistema de mampostería autoportante, ya que disminuye el tiempo de
construcción, reduce considerablemente el desalojo de desperdicios y
basura generados; además al disminuir el uso de encofrados, madera,
estructura, clavos, mano de obra, etc., reduce gastos.
1.2 Planteamiento del Problema
Es importante destacar que hoy en día se necesita reducir al máximo
posible el tiempo de ejecución de las obras, debido a las necesidades que
se presentan. Por ejemplo en la temporada de lluvias se construyen
albergues para las familias que han sido afectadas por el invierno, lo cual
necesita proveer a los afectados un lugar seguro donde alojarse lo antes
posible, y como el caso antes mencionado, existen muchos más. Para ello
es importante el desarrollo del presente Trabajo de Grado, ya que implica
comparar el Sistema Tradicional, con el sistema de Mampostería
Autoportante.
15
1.3 Justificación de estudio
El establecer un análisis técnico y económico que demuestre la factibilidad
de uso (beneficio costo –tiempo) permitirá elaborar un comparativo entre el
sistema que tradicionalmente se usa en nuestro medio y el sistema de
mampostería autoportante, a fin de poder establecer si es viable o no la
introducción de éste nuevo sistema constructivo. Cabe recalcar que con lo
antes mencionado, no se pretende formar un criterio de adopción de
sistemas, sino ofrecer a la comunidad otra alternativa que podría reducir
costos y el tiempo de las construcciones.
1.4 Objetivo General
El objetivo es comparar los Sistemas de Construcción de Viviendas de
ambas alternativas propuestas, en lo relacionado al costo, tratando de
lograr un resultado que beneficie a la comunidad en general.
1.5 Objetivos específicos
Uno de los puntos, es estudiar la utilización del mortero de alta resistencia
para la mampostería autoportante, como un componente que va a generar
costo beneficio para el resultado final.
Otro, es aquel que se relaciona al punto anterior con la ventaja de construir
edificaciones habitacionales hasta tres o cuatro pisos, que redundaría
positivamente en la promoción de este tipo de obras, que podrían estar al
alcance de la mayor parte de la población.
Evaluar un sistema de construcción de paredes alternativo, de bajo peso,
que se ejecute en el menor tiempo posible, permita ahorrar materiales y
que reduzca el impacto ambiental.
16
1.6 Hipótesis
La hipótesis planteada para el presente Trabajo de Grado es demostrar
que, al realizar un estudio profundo y detallado de los costos tanto para el
sistema tradicional de vivienda, como para el sistema de mampostería
autoportante, se podrá elegir el mejor sistema, tanto técnica como
económicamente; para así generar beneficios a la comunidad.
1.7 Alcance
Con el desarrollo del trabajo se podrá obtener un análisis veraz y efectivo,
de forma tal que permita especialmente a los Promotores, Ingenieros y
Arquitectos Constructores, en el sector privado, Funcionarios y Técnicos de
las entidades públicas, escoger las mejores alternativas para cualquier
requerimiento, en función del tipo de vivienda, su ubicación, el
escogimiento de los materiales, su tiempo de ejecución y sobre todo el
aspecto económico, ya que este problema constituye uno de los puntos
más relevantes para la ciudadanía, ya que la falta de vivienda se debe en
gran parte al hecho de no poder ofrecer un producto a un precio
conveniente, en especial para los más necesitados.
1.8 Metodología
El tema a desarrollarse consiste en aplicar la siguiente metodología:
Se trata de comparar y escoger la mejor alternativa entre los sistemas
antes señalados, partiendo del requerimiento del contratante en función de
la guía técnica tanto del diseñador estructural así como del constructor.
Se va a escoger una edificación de tres niveles, una planta baja y dos altas
y se las comparará para ambos sistemas. Se indicará el proceso
constructivo de manera detallada, recalcando lo más importante del
sistema tradicional y lo propio con el sistema de mampostería autoportante,
que no es ninguno en particular a los ya conocidos en el medio.
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La diferencia fundamental, es que en el primero de los sistemas
mencionados se utilizan columnas de hormigón armado y paredes de
bloque de 10 cms, mientras que en el otro no, solo serán bloques trabados
de concreto de espesor mínimo de 15 cms. de mejor resistencia a la
convencional, el sistema es de mampostería reforzada es decir no tiene
vigas ni columnas, pero utilizará mortero de alta resistencia, para que el
enlucido provea la resistencia que se necesita. Las losas pueden ser afines
para ambos sistemas.
El escogimiento de estas alternativas, prevalecerá en definitiva del análisis
presupuestario y del tiempo de ejecución de cada una de ellas.
Se debe culminar, indicando que hay conocimiento de que este tipo de
alternativas, bloque autoportante, ya se lo ha llevado a cabo en México y
posiblemente en otros países, por lo que se considera un tema digno de
realizarlo y que constituirá una herramienta valiosa para el sector de la
Ingeniería Civil.
CAPITULO 2: MARCO TEÓRICO
2.1. Generalidades sobre la estructura tradicional de vivienda
En este capítulo se presentaran los planos proporcionados por el Ingeniero
Carlos León, para la obra COSTALMAR II; la misma que consiste en un edificio
de una planta baja y dos altas.
2.1.1 Elementos de hormigón
SUBESTRUCTURA
La cimentación es la parte de la infraestructura, que transmite las cargas al
suelo y garantiza la estabilidad del edificio.
En la cimentación se usan los siguientes elementos:
18
Gráfico 1: Cimentación del edificio COSTALMAR II
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
Zapatas
Según (pyArq, 2011), las zapatas reparten la carga que baja desde la
superestructura hasta la cimentación, teniendo en cuenta que esta no supere la
capacidad del suelo.
Las zapatas se clasifican en aisladas y corridas. Las zapatas aisladas soportan
la carga de que baja, ya sea de uno o más pilares, se unen mediante riostras
los cuales aseguran la estabilidad del edificio, mientras que las zapatas corridas
resisten la carga que transmiten las paredes y en algunas ocasiones de las
columnas alineadas.
Cabe recalcar, que previo a la construcción de la zapata se debe realizar un
mejoramiento de suelo con piedra bola.
La ciudad de Guayaquil se caracteriza por tener Ia siguiente distribución de
Suelos: suelos blandos, suelos rocosos, suelos de transición y zonas con
peligro de deslizamiento; los cuales afectan de una o de otra manera al
19
comportamiento de Ia estructura en el caso de un sismo de magnitud
considerable.
Gráfico 2: Detalle de Zapatas, edificio COSTALMAR II
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
Riostras
Las riostras son generalmente de hormigón armado. El objetivo de usarlas es
que amarran las columnas.
Las vigas riostras, constituyen la parte de la cimentación que une las zapatas
aisladas, evitando así posibles movimientos horizontales de la estructura.
SUPERESTRUCTURA
Vigas
Según el Arq. Teodoro Escalante, las vigas son elementos horizontales cuyos
materiales constitutivos son el hormigón armado y el acero de refuerzo, se
diseñan para sostener cargas lineales, uniformes, en una sola dirección, y
además para sostener losas.
20
Para dimensionar la viga, se considera en los cálculos la resistencia por flexión,
es conveniente ser conservador al momento de diseñar, pero no
sobredimensionar la viga, ya que de ser así el costo incrementaría. Para ello es
conveniente aumentar el área del acero de refuerzo para ayudar en la
resistencia a la flexión.
A continuación se presentan las secciones de las vigas del edificio
COSTALMAR II.
Gráfico 3: Secciones de las vigas, edificio COSTALMAR II
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
21
Gráfico 4: Sección de las vigas
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
Columnas
La columna es el elemento de soporte más antiguo de la humanidad. Porque se
enfrenta a situaciones que la destacan de las restantes estructuras resistentes.
Según Torroja en su libro “Razón y ser de los tipos estructurales”, dice: “El
soporte es, en la construcción de todos los tiempos, uno de los elementos más
fundamentales, la columna es emblema de fortaleza….”
En la antigüedad, las columnas eran construidas con secciones muy grandes.
Pero el avance de las metodologías de cálculo, diseños y la aparición de
nuevos materiales en los últimos años, han favorecido para que las
dimensiones de éstas se reduzcan.
Cabe recalcar que las columnas disminuyen su sección conforme aumentan los
niveles, es decir teniendo mayor sección en la planta baja y menor sección en la
planta alta.
Para la realización del presente trabajo de grado, se considerará un edificio de
tres niveles (planta baja y dos altas).
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Gráfico 5: Sección de las columnas del edificio COSTALMAR II
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
Losas
Las losas son elementos estructurales horizontales, en los cuales una de sus
dimensiones es mínima con respecto a las otras.
En una edificación, el mayor peso propio de la estructura la generan las losas,
por ello se trata que el diseño de las mismas resulte el óptimo.
Existen diversos tipos de losas; entre los más usados en la actualidad se
encuentran:
Losas macizas: Construidas con hormigón y acero.
23
Gráfico 6: Losas macizas
Tomado: Libro Losas
Losas alivianadas: Se utiliza un material liviano y se coloca en zonas de
tracción, como se indica la figura.
Gráfico 7: Losas Alivianadas
Tomado: Libro Losas
Habitualmente se utilizan bloques alivianados.
Nervaduras: Cuando las losas alivianadas sean gran espesor, es
ventajoso que los nervios queden separados mediante espacios vacíos.
Gráfico 8: Losas con nervaduras
Tomado: Libro Losas
Debido a lo antes mencionado y una vez descrito cada método, se puede
analizar cuál de ellos es más empleado hoy en día.
En el presente trabajo de grado se usará la losa nervada para un edificio de 3
pisos.
24
Gráfico 9: Corte de losa del edificio COSTALMAR II
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos LeóN
2.1.2 Acero de refuerzo
Debido a la baja resistencia del concreto a la tensión, se coloca acero en él.
La mayoría de los refuerzos son en forma de varillas o de alambres. Sus
superficies pueden ser lisas o corrugadas.
Las varillas corrugadas son las más usadas en construcción, porque se
adhieren mejor al hormigón.
Gráfico 10: Diámetro de varillas corrugadas
Tomado: Catálogo ANDEC 2014
Cada elemento de hormigón tiene acero de refuerzo, tanto los de la
subestructura como los de la superestructura.
Subestructura
Zapata
25
En los planos proporcionados por el Ingeniero Carlos León, se puede observar
que en el armado de la zapata, se usaron varillas Ф 10 mm.
Gráfico 11: Armado de la Zapata del edificio COSTALMAR II
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
SUPERESTRUCTURA
Vigas
Gráfico 12: Detalle de vigas en el sentido X
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
26
Gráfico 13: Detalle de vigas en el sentido Y
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
Columnas
En las figuras que se muestran a continuación se puede observar la
composición de la columna y las varillas que se colocaron.
27
Gráfico 14: Composición de la columna
Tomado: Libro Columnas
Continuando con el edificio de tres niveles, se tiene la distribución de las varillas
de las columnas.
28
Gráfico 15: Armado de las columnas
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
Como se puede observar en las figuras anteriores, las columnas disminuyen su
sección conforme aumentan de niveles.
Losas
29
Se presenta el detalle de nervios, cuya sección es de 10cm x 25cm.
Gráfico 16: Detalle de Nervios
Tomado: Cálculo de Ing. Carlos León
2.2 Generalidades sobre mampostería tradicional en vivienda
Mampostería es el nombre que recibe la acción de levantar paredes con
bloques, que pueden ser de distintos materiales, entre los más comúnes se
encuentran la arcilla, hormigón, entre otros. Se unen utilizando mortero, el
mismo que consiste en mezclar cemento, arena y agua, en las
proporciones adecuada.
30
La mampostería fue uno de los primero métodos utilizados por el hombre,
ya que utilizaba materiales cercanos a su hábitat, como el barro o la piedra
para edificios más grandes. A estas construcciones sin refuerzo se les
denomina Mampostería simple.
En la actualidad se utilizan bloques de hormigón, ya que resisten más
carga.
2.2.1 Tipos de Mampostería
En el presente trabajo de grado se describirá la mampostería más usada
en el medio, como lo son: los bloques de concreto y los bloques de arcilla.
Bloques de Concreto
Según Bloquer Société International, un bloque se elabora con mortero
(compuestos: cemento, arena y agua en proporciones adecuadas), y se
usan para levantar paredes.
Los bloques tienen forma prismática, con dimensiones establecidas,
generalmente están en el orden de ancho x altura x largo, y son
10x20x40cm, 20x20x40cm, 22.5x20x50cm.
Gráfico 17: Especificaciones Técnicas del bloque
Tomado: Catálogo Disensa 2015
31
El bloque ecuatoriano no cumple con la especificación INEN 640, ya que
señala que la resistencia del bloque no debe ser menor que 30 kg/cm2, pero en
realidad ésta solo llega a 25 kg/cm2.
Proceso de Fabricación
Los bloques se elaboran mezclando cemento, arena y agregados pétreos
en proporciones adecuadas, los mismos que se colocan en moldes
metálicos, a los cuales se les aplica vibración, para de esta manera
compactar el material. Además de ellos se pueden usar aditivos para
mejorar algunas de sus propiedades, entre ellas pueden estar: la
resistencia, textura y color.
Bloques de Arcilla
Según un proveedor de la localidad, los bloques de arcilla no se fisuran, ya
que este no se fragua ni absorbe humedad como los bloques de cemento y
piedra pómez. Las paredes con bloques de arcilla pueden utilizarse en la
construcción de edificios, casas, escuelas, oficinas, etc., logrando
independencia y un ambiente confortable. (Ver Anexo 1)
La arcilla es inerte e impide el ingreso de aire. La absorción de este tipo de
bloques es, de 6 % aproximadamente, lo que hace que sea impermeable;
no es necesario enlucir ni pintar, reduciendo costos y tiempo en las
construcciones.
Son considerados como elementos decorativos.
2.2.2 Mortero a usarse
El mortero está compuesto básicamente de cemento, arena y agua, ésta
mezcla sirve para pegar bloques de hormigón, ladrillos, etc. Además, se
usa para enlucir paredes.
32
Gráfico 18: Materiales para preparar mortero
Tomado: Biblioteca Argentina
La mezcla del mortero se puede hacer manual dentro de un recipiente.
Los morteros se clasifican según el tipo de aglomerante
Morteros de cal
Morteros de cemento
Morteros de cemento de aluminato de calcio.
Morteros bastardos
Mortero Justacken
En la actualidad el más usado es el mortero de cemento.
Algunos principios fundamentales que se deben tener en cuenta en la
dosificación de morteros incluyen lo siguiente:
Morteros con altos contenido de cemento son más resistentes, pero
pueden agrietarse excesivamente durante el secado, poseen una
gran capacidad de adherencia.
Los morteros con bajo contenido de cemento son poco adherentes,
pero muy absorbentes.
Los morteros que tengan mucha arena son más económicos, ya que
no absorben tanto cemento.
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La falta de trabajabilidad de los morteros puede mejorarse con aditivos
plastificantes.
Gráfico 19: Materiales para preparar mortero
Tomado: Biblioteca Argentina
Gráfico 20: Tabla de dosificación de mortero
Tomado: sctarquitectura
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2.3 Generalidades sobre mampostería autoportante
2.3.1 Mampostería Autoportante: Características
La Mampostería Autoportante es un sistema constructivo más artesanal,
propio de la Sierra y de la forma de construir de los españoles en la
antigüedad.
En mampostería las arcillas cocidas tienen una resistencia semejante a
100 kg/cm2, por otro lado, el bloque de hormigón depende de la mezcla.
Se puede hacer un bloque de mayor o menor resistencia de acuerdo a la
relación arena – cemento que se use, más el agregado semigrueso
(piedra chispa).
El bloque que actualmente se usa en construcción llega a una resistencia
20 kg/cm2. La Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC) dice que la
resistencia del bloque no debe ser menor que 30 kg/cm2. Por lo que,
para que la pared portante tenga un mejor comportamiento se enluce,
para que el enlucido provea la resistencia que se necesita.
Para cumplir con lo antes mencionado, es necesario enlucir con un
mortero de alta resistencia para conseguir una máxima capacidad de la
misma pared.
Existen dos tipos de mampostería autoportante:
Mampostería Reforzada: Se usa el bloque más varillas.
Mampostería confinada: Se usa el bloque, con viguetas, dinteles y
pilaretes cada 3.20m.
Cimentación
La cimentación debe ser continua bajo todas las paredes, si se habla de
Guayaquil hay que mejorar el suelo, si se habla de la sierra hay que nivelar.
35
Las columnas de pórtico como de confinamiento se conectan a nivel de
cimentación. Hay que tener en cuenta que ningún elemento de la cimentación
puede ser discontinuo.
Cimentación de muros portantes
La cimentación para este sistema de construcción es superficial y se diseña de
acuerdo a la capacidad portante del suelo.
Se debe construir una zapata corrida bajo todas las paredes, así sea que haya
aberturas (puertas y ventanas), a más de eso, debe tener el refuerzo respectivo.
En diversos casos deberá realizarse en base a un estudio de suelos.
Gráfico 21: Dimensiones y refuerzos mínimos de la cimentación
Tomado: NEC 2015
Para las riostras deberá usarse un recubrimiento de por lo menos 5cm, cabe
recalcar que si se utiliza el sistema de mampostería autoportante para edificios
de dos o más pisos, deberá efectuarse un estudio geotécnico y estructural, para
el diseño de la cimentación.
36
Gráfico 22: Tipos de cimentación en muros portantes
Tomado: NEC 2015
El sistema de mampostería autoportante presenta varias ventajas en cuanto a:
o Resistencia
o Tiempo
o Durabilidad
Resistencia
En cuanto a resistencia se comparan: el mortero normal con el mortero de alta
resistencia, teniendo en cuenta el costo-beneficio. La resistencia va a ser de
una vez y media a dos veces. Por ejemplo si este sistema constructivo se usa
en viviendas de una a dos plantas, lo que se hará es que sea más durable, pero
no representa una ventaja económica actual, sino a futuro, ya que si la vivienda
del sistema tradicional dura de 30 a 40 años esta durará el doble. Pero la
verdadera ventaja es poder hacer más niveles porque resiste más, usar el
37
mismo suelo para tener más vivienda, eso lo vuelve económicamente
ventajoso.
Tiempo
El sistema de mampostería autoportante tiene una estructura en la que el
encofrado es mínimo y va trabajando estructura y la mampostería a la vez, lo
que hace rápida la construcción ya que no se tienen que esperar que terminen
de fundir y desencofren, para levantar paredes. El tiempo se reduce a la mitad
porque los rubros van juntos, en vez de tener un rubro de estructura y otro de
mampostería, se tiene a los dos juntos.
Durabilidad
Durabilidad es intrínseco a los materiales, es común saber que hormigones de
mayor resistencia, son más pesados porque tienen menos vacíos y por tanto
tienen menos opción a que entren los elementos agresores como son: agua,
viento, carbonatos y sulfatos que pueden afectar al hormigón, por ejemplo: Un
ambiente salino o sucio puede hacer que los sulfatos ataquen no solo al
hormigón sino también puede producir corrosión al acero; por otro lado los
hormigones de mayor resistencia son más impermeables y eso los vuelve más
durables.
Con el sistema de mampostería autoportante, se pueden construir
edificaciones habitacionales hasta tres o cuatro pisos, que estarían al
alcance de la mayor parte de la población.
En sistemas como el de mampostería autoportante, la posición y
geometría de los elementos divisorios (paredes), deben tener continuidad
vertical y estar anclados a la cimentación
2.3.2 Tipos Mampostería Autoportante
Mampostería Reforzada
38
La mampostería reforzada está conformada por bloques, los cuales en su unión
contienen mortero, además se refuerza con varillas de acero colocadas en el
interior de la mampostería de manera horizontal y vertical. El mortero se coloca
en las celdas verticales o solo donde se encuentre el refuerzo vertical.
Refuerzo
a. Refuerzo vertical
El refuerzo vertical de la pared estará separado a una distancia no mayor de
seis veces el espesor de la misma ni mayor de 800mm.
b. Refuerzo horizontal
Gráfico 23: Muros reforzados horizontal y verticalmente con varillas de acero.
Tomado: NEC 2015
39
Gráfico 24: Bloque trabado y distribución del refuerzo
Tomado: NOM 2011
Mampostería Confinada
Este sistema es muy parecido al de mampostería reforzada, solo que tiene
vigas y columnas alrededor de la pared, confinando la mampostería.
40
Proceso Constructivo
En primer lugar se levanta la pared y posterior a ello se funden las
columnas y vigas.
Gráfico 25: Detalle de Mampostería Confinada
Tomado: NEC 2015
(a)Bloques con perforación vertical
(b)Bloques sólidos
(c)Posición del refuerzo horizontal
Gráfico 26: Detalle del Panel de Mampostería Confinada Tomado: NEC 2015
41
2.4 Generalidades sobre mortero de alta resistencia
2.4.1 Características del mortero de alta resistencia El bloque que actualmente se usa en construcción llega a una resistencia 20
kg/cm2. La Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC) dice que la resistencia
del bloque no debe ser menor que 30 kg/cm2. Por lo que, para que la pared
portante tenga un mejor comportamiento se enluce, para que el enlucido provea
la resistencia que se necesita.
Para cumplir con lo antes mencionado, es necesario enlucir con un mortero de
alta resistencia para conseguir una máxima capacidad de la misma pared.
En el sistema tradicional, un bloque de hormigón de 9cm tiene una resistencia
aproximada de 25 kg/cm2, pero si se lo enluce puede alcanzar una resistencia
de 50 – 60 kg/cm2 aproximadamente. Por otro lado el bloque pesado tiene una
resistencia aproximada de 40 kg/cm2, pero si se lo enluce puede alcanzar una
resistencia de 70 – 80 kg/cm2.
A continuación se detalla la información obtenida por un proveedor, donde se
detallan las especificaciones técnicas de los morteros de alta resistencia.
El más conveniente es el SikaRep-EC (Ver Anexo 2) debido que es tixotrópico,
es decir que no escurre, se puede colocarlo tanto para horizontal como para
vertical, es ideal para boquetes de ventanas y puertas, éste mortero tiene fibra
incorporada, lo que lo hace más resistente.
2.4.2 Sistema Constructivo
En cuanto a la implementación del mortero de alta resistencia, éste provee
mayor capacidad de soporte a la pared, para su buen funcionamiento es
necesario tener en cuenta las siguientes indicaciones, que en este caso
recomienda Sika:
La superficie deberá estar sana, limpia y exenta de grasa o aceites. Si la
superficie de hormigón es muy lisa se deberá volverla rugosa, mediante
procedimientos mecánicos.
42
Antes de aplicar el mortero de alta resistencia, la superficie debe ser saturada
con agua, evitando los empozamientos ya que esto disminuye la adherencia;
éste se puede aplicar con bailejo, las capas no deben sobrepasar los 2 cm de
espesor. Para un mejor acabado, se debe usar una llana metálica o una
esponja húmeda. Las herramientas se tienen que lavar con agua, antes de que
el mortero haya endurecido.
2.5 Generalidades sobre elementos de amarre
2.5.1 Elementos de Amarre en mampostería reforzada
En este tipo de mampostería autoportante solo hay dos elementos de amarre:
La vigueta de apoyo de la losa y dinteles, los mismos que confinan los bordes
de todos los huecos.
Gráfico 27: Elementos de amarre de la mampostería reforzada
Tomado: NEC 2015
43
2.5.2 Elementos de Amarre en mampostería confinada
Diseño de la mampostería confinada
La mampostería confinada está conformada por mampostería (bloques), losa,
columnas y vigas de confinamiento.
Gráfico 28: Elementos de mampostería confinada
Tomado: NEC 2015
La mampostería confinada debe estar formada por bloques de hormigón o de
arcilla cocida, considerando las especificaciones descritas en la figura que se
muestra a continuación.
44
Gráfico 29: Especificaciones de mampostería confinada
Tomado: NEC 2015
Gráfico 30: Vista en planta
Tomado: Brzev, 2008
Las columnas y vigas de confinamiento deben ser de hormigón, conteniendo en
su interior acero de refuerzo longitudinal corrugado; las columnas deben estar
en línea desde la cimentación hasta la parte superior de la pared.
a. Dimensiones
•Espesor mínimo: se debe considerar el mismo espesor de la pared.
45
•Área mínima de la sección transversal, 200cm².
b. Ubicación
• Las columnas de confinamiento se deben ubicar en el perímetro de las
paredes, en las intersecciones de las paredes e incluso a distancias no mayores
a 25 veces el espesor del muro, o 4m.
Gráfico 31: Viga de confinamiento
Tomado: Brzev, 2008
Gráfico 32: Construcción de la viga de confinamiento (Refuerzo)
Tomado: Brzev, 2008
46
Gráfico 33: Detalle de Columnas de confinamiento
Tomado: NEC 2015
El refuerzo vertical de las columnas de confinamiento se ancla a la cimentación,
mediante ganchos a 90°.
Vigas de confinamiento
Las vigas de confinamiento son elementos horizontales, ubicados en la parte
inferior y superior de las paredes.
a. Dimensiones mínimas
• El espesor de las vigas debe ser por lo menos el mismo de la pared, cuya
área de la sección transversal es 200cm2.
b. Ubicación
Deben colocarse vigas de confinamiento al inicio o final de la pared,
•A nivel de cimentación
•A nivel del sistema de entrepiso
•A nivel del enrase de cubierta
Se debe supervisar que:
•La humedad de los bloques de hormigón no superen lo establecido en la
norma respectiva.
47
•Colocar una capa uniforme de mortero en las juntas de los bloques.
CAPITULO 3: PROCESO CONSTRUCTIVO
3.1 Sistema constructivo en el sistema tradicional de vivienda
Primeramente se empieza por el trazado del proyecto, el mismo que consiste
en ubicar los ejes de construcción en el terreno, que son paralelos y
perpendiculares entre sí, lo que determina la implementación de una topografía
elemental, a través de herramientas como la cinta métrica, estacas, clavos y
piola. Luego se realiza la excavación de los cimientos, mejorando el terreno de
sustento. A continuación se coloca el replantillo, el mismo que sirve para evitar
la absorción en la relación agua-cemento y por limpieza. Luego procede a
colocar el encofrado y el acero de refuerzo de los cimientos (zapata), tomando
en cuenta que antes de verter el hormigón, quedará colocado el acero de las
columnas, cuyo pie queda empotrado en los cimientos. Es importante la
correcta sujeción del encofrado, considerar el recubrimiento del acero de
diseño y humedecer la superficie antes del vaciado del hormigón. Durante el
mismo, se verificará la debida preparación del hormigón, respetando la
dosificación, tendiendo a lograr la resistencia de diseño máximo a los 28 días.
Cabe recalcar que hay más confianza en los hormigones premezclados, aunque
para ambos, se tomarán cilindros para la posterior prueba de compresión
simple, mismos que determinarán los resultados deseables.
A continuación se trabaja en el encofrado de las columnas y paralelamente con
el acero de refuerzo de las riostras, pudiendo fundirse simultáneamente, o en su
defecto, primero las columnas. Es importante en las columnas, el control
estricto de la verticalidad del encofrado y la sujeción adecuada del mismo, e
incluso con alambre galvanizado #12. Por otro lado, se debe prever la
colocación de los chicotes, los mismos que consisten en varillas de acero Ф 8
48
mm, incrustados en las columnas, cuyo objeto es mantener la estabilidad de las
paredes. El procedimiento del vaciado del hormigón es similar a los cimientos.
Respecto a las losas, se debe comenzar con la primera, atendiendo lo
siguiente:
La superficie donde se va a apuntalar la losa debe estar firme y bien
compactada.
Deben estar fundidas todas las columnas.
Se hace una boquilla en la unión de columnas con vigas de losa, y se
debe prestar mucha atención en esta zona, en lo que respecta al acero
de refuerzo, con su recubrimiento y el debido espaciamiento de los
estribos. Esta es la zona más importante del marco estructural.
El encofrado a utilizar puede ser de madera, metálico o mixto, y el
apuntalamiento debe ser colocado tomando las debidas precauciones.
Se coloca el bloque alivianado.
Todas las instalaciones sanitarias, eléctricas y de voz y datos, irán
empotradas en la losa.
Se repite el proceso antes mencionado para levantar el siguiente piso, tomando
en cuenta que los tablones de madera se deben cambiar cada vez que se
desgasten; una vez fundida las columnas y las losas se procede al trazado de
las paredes.
Se procede a colocar la mampostería en las paredes, tomando en cuenta que
se debe encofrar los marcos de las ventanas y puertas. Una vez colocada la
mampostería se debe esperar que se seque bien las paredes para que no se
generen fisuras posteriormente, posterior a ello se comienza a enlucir para dar
el acabado final.
49
3.2 Sistema constructivo en el sistema de mampostería
autoportante con la utilización de mortero de alta resistencia
Como fue descrito en el capítulo anterior, existen dos tipos de mampostería
autoportante, el de mampostería reforzada y confinada. Para el presente trabajo
de grado se realizará el análisis comparativo entre el sistema tradicional y de
mampostería reforzada, y se usará este último ya que al no tener vigas y
columnas se reducen los rubros.
Primeramente se empieza por el trazado del proyecto, el mismo que consiste
en ubicar los ejes de construcción en el terreno, que son paralelos y
perpendiculares entre sí, lo que determina la implementación de una topografía
elemental, a través de herramientas como la cinta métrica, estacas, clavos y
piola. Luego se realiza la excavación de los cimientos, mejorando el terreno de
sustento. A continuación se coloca el replantillo, el mismo que sirve para evitar
la absorción en la relación agua-cemento y por limpieza. Luego procede a
colocar el encofrado y el acero de refuerzo de los cimientos (zapata), tomando
en cuenta que antes de verter el hormigón, quedará colocado el acero de la
mampostería autoportante, cuyo pie queda empotrado en los cimientos. Es
importante la correcta sujeción del encofrado, considerar el recubrimiento del
acero de diseño y humedecer la superficie antes del vaciado del hormigón.
Durante el mismo, se verificará la debida preparación del hormigón,
respetando la dosificación, tendiendo a lograr la resistencia de diseño máximo
a los 28 días.
La cimentación es tipo zapata continua, bajo todos los ejes de muros, se debe
colocar el refuerzo respectivo, y posterior a ello se funde junto con el contrapiso,
un solo rubro que incluye (zapata+riostra+relleno+contrapiso), como se
mencionó anteriormente, en la cimentación se deja una varilla de ensarte, para
los bloques, el sistema está conformado por bloques de perforación vertical
unidos por medio de mortero y reforzado con varillas de acero distribuidos
horizontal y verticalmente. El mortero se coloca donde se encuentre el refuerzo
vertical. Cabe recalcar que este sistema siempre reduce rubros, la
50
implementación del mortero de alta resistencia es lo que proporciona más
resistencia a la pared, el enlucido mejora la capacidad del bloque y es lo que
permite hacer estructuras de mayor altura, porque si se coloca mortero de alta
resistencia para una casa de dos pisos, al comparar con el sistema tradicional
va a ser más caro.
Por ejemplo en un gran sismo si la vivienda del sistema tradicional tiene daños,
la de mampostería autoportante no, lo que significa una ventaja, pero muy
pequeña; por el contrario el sistema de mampostería autoportante representa
una gran ventaja económica en edificios de mayor altura.
Como siguiente paso se necesita cubrir los huecos de los bloques, para ello se
hace una viga superior (de remate) entre la losa y la pared, y los dinteles para
las ventanas.
Respecto a las losas, se debe comenzar con la primera, atendiendo lo
siguiente:
La superficie donde se va a apuntalar la losa debe estar firme y bien
compactada.
Se hace una boquilla en la unión de las paredes con vigas de losa, y se
debe prestar mucha atención en esta zona, en lo que respecta al acero
de refuerzo, con su recubrimiento y el debido espaciamiento de los
estribos. Esta es la zona más importante del marco estructural.
Se coloca el bloque alivianado.
Todas las instalaciones sanitarias, eléctricas y de voz y datos, irán
empotradas en la losa.
Se repite el proceso antes mencionado para levantar el siguiente piso.
CAPITULO 4: ANALISIS COMPARATIVO DE COSTOS
En este capítulo se presentan los análisis de precios de los rubros más
importantes, tanto para el sistema tradicional como para el sistema de
mampostería autoportante.
51
Se realiza un presupuesto, calculando las cantidades de cada rubro, con el
plano proporcionado por el Ing. Carlos León, las mismas que se multiplican por
costo de cada rubro (obtenido del análisis de precios unitarios), luego se suman
los valores obtenidos de dichas multiplicaciones, y éstas se suman, obteniendo
el subtotal.
Al subtotal se aumenta el IVA (12%), obteniendo así el total del presupuesto.
4.1 Análisis de Precios Unitarios del Sistema Tradicional
El análisis de precios es el costo de una determinada actividad por la unidad de
medida seleccionada.
El análisis de precios se compone de equipos, materiales, mano de obra y
transporte.
Para realizar el análisis de precios se utilizó la revista de la Cámara de
Construcción de Guayaquil. (Ver Anexo 3)
A continuación se presentan los análisis de precios del sistema de mampostería
tradicional.
Rubros del Sistema Tradicional
Relleno compactado importado
Zapata de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
Columna de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
Losa de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
Bloques alivianados
Vigas de losa de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
Vigas de cubierta
Acero de refuerzo
Pared de bloque de concreto de 9x19x39cm
Enlucido de paredes
Cálculo de Cantidades del Sistema Tradicional
52
A continuación se detalla el cálculo de las cantidades, de cada uno de los
rubros:
Relleno compactado importado
0.60x0.80x24.60= 11.81
0.60x1.20x28.80= 20.74
0.60x1.60x28.80= 27.65
0.60x1.10x28.80= 19.01
0.60x0.90x21.00= 11.34
0.60x0.80x11.90= 5.71
0.60x1.00x14.40= 8.64
0.60x0.90x14.40= 7.78
0.60x0.90x14.40= 7.78
0.60x1.00x14.40= 8.64
0.60x1.00x11.80= 7.08
0.60x1.00x14.40= 8.64
0.60x0.90x14.40= 7.78
0.60x0.90x14.40= 7.78
0.60x1.00x14.40= 8.64
0.60x0.80x11.80= 5.66
Total: 174.62 m3
Zapata de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
Z1:0.60x0.15x17.00 + (0.20x0.30x17.00) + (0.60x0.15x4.80) +
(0.30x0.20x4.80)= 3.27
ZA: 0.60x0.15x11.80 +(0.20X0.30X11.80)= 1.77
ZM: 0.60x0.15x11.80 +(0.20X0.30X11.80)= 1.77
Z5: 0.70X0.15X24.60 +(0.20X0.30X24.60)= 4.06
ZC: 0.70X0.15X14.40 +(0.20X0.30X14.40)= 2.38
ZE: 0.70X0.15X14.40 +(0.20X0.30X14.40)= 2.38
ZI: 0.70X0.15X14.40 +(0.20X0.30X14.40)= 2.38
ZK: 0.70X0.15X14.40 +(0.20X0.30X14.40)= 2.38
53
ZB: 0.80X0.15X14.40 +(0.20X0.30X14.40)= 2.59
ZF: 0.80X0.15X14.40 +(0.20X0.30X14.40)= 2.59
ZG: 0.80X0.15X11.80 +(0.20X0.30X11.80)= 2.12
ZH: 0.80X0.15X14.40 +(0.20X0.30X14.40)= 2.59
ZL: 0.80X0.15X14.40 +(0.20X0.30X14.40)= 2.59
Z4: 1.00X0.20X28.80 +(0.20X0.25X28.80)= 7.20
Z2: 1.00X0.20X24.00 +(0.20X0.25X24.00) +
(1.00X0.20X4.80)+(0.30X0.15X4.80) = 7.18
Z3: 1.40X0.25X28.80 +(0.20X0.20X28.80)= 11.23
Total: 58.48 m3
Columna de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
18 columnas
0.40x0.20x2.70= 0.22
0.20x0.35x2.70= 0.19
0.20x0.30x2.70= 0.16
0.57 x 18= 10.26 m3
34 columnas
0.57x34= 19.38 m3
Total: 29.64 m3
Losa de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
Se calcula cada paño de la losa:
13.02X0.25-(3X0.60X0.20X3.80+1X0.40X0.20X3.80)= 1.58
13.70X0.25-(3X0.60X0.20X4+2X0.30X0.20X4)=1.51
10.60X0.25-(2X0.60X0.20X4+1X0.20X0.20X4)=1.53
Por facilidad de cálculo, ya que se observó que todos los paños son
similares, se tomó un valor aproximado de 1.50m3
Paños: 1.50X14X2= 42 m3
42 m3 X # de losas
42 m3 X 3 losas= 126 m3
Total: 126.00 m3
54
Bloques alivianados
Se realiza el cálculo de las cajonetas, para un paño y éste se considerará
como un valor aproximado para cada paño
(3X0.60X0.20X3.80)+(1X0.40X0.20X3.80)=1.67 m3
1.67 x # de paños= 1.67 x 28 = 46.76 m3
46.76 m3 X 3 losas= 140.28
Total: 140.28 m3
Vigas de losa de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
0.50X0.25X3.95X4= 1.98
0.40X0.25X2.10X8= 1.68
0.50X0.25X2.05X4= 1.03
0.50X0.25X3.95X4= 1.98
0.50X0.25X28= 3.50
0.40X0.25X4.80= 0.48
0.50X0.25X5.35= 0.67
0.50X0.25X5.35= 0.67
0.50X0.25X5.75= 0.72
0.50X0.25X5.35= 0.67
6.15X0.50X0.25= 0.77
0.50X0.25X12.30= 1.54
6.15X0.50X0.25=0.77
0.40X0.25X10.80= 1.08
0.40X0.25X3.62X8= 2.90
0.40X0.25X3.60= 0.36
0.40X0.25X4X3.40= 1.36
6.90X0.40X0.25X5= 3.45
2.80X4X0.4X0.25= 1.12
2.40X6X0.40X0.25= 1.44
28.17 m3
28.17 m3 X 2LOSAS= 56.34 m3
55
Total: 56.34 m3
Vigas de cubierta
0.15X0.35X3.50X4= 0.74
0.15X0.35X2.25X2= 0.24
0.15X0.35X26.20= 1.38
0.15X0.35X26.20= 1.38
0.15X0.35X2.10X2= 0.22
0.15X0.35X22.00= 1.16
0.15X0.35X22.00= 1.16
0.15X0.35X2.30X8= 0.97
0.15X0.35X3.85X11=2.22
0.15X0.35X3.80X11=2.19
0.15X0.35X3.00X11=1.73
Total: 13.39 m3
Acero de refuerzo
Se realiza el cálculo del acero de refuerzo por cuantía.
Volumen de Cimentación: 58.78 m3X1.2X45.45= 3205.86 Kg
Volumen de Columnas: 29.64 m3X3.1X45.45= 4176.13 Kg
Volumen de Losa: 126.00 m3X2.8X45.45= 16034.76
Volumen de vigas de losa: 56.34 m3X3.0X45.45= 7681.96 Kg
Volumen de vigas de cubierta: 13.39 m3X3.0X45.45= 1825.73 Kg
Total: 32924.44 Kg
Pared de bloque de concreto de 9x19x39cm
Ya que no se cuenta con los planos arquitectónicos, se realizará el
cálculo de las paredes, considerando el 80% de las vigas de
cimentación.
Vigas de Cimentación
Eje 1: 15.80
Eje 2: 24.00
Eje 3: 28.80
56
Eje 4: 28.80
Eje 5: 24.60
Eje A: 7.70
Eje B: 9.70
Eje C: 9.70
Eje E: 9.70
Eje F: 9.70
Eje G: 7.70
Eje H: 9.70
Eje I: 9.70
Eje K: 9.70
Eje L: 9.70
Eje M: 7.70
222.70 m
80% Vigas de cimentación X hparedes
Total: (80%*222.70m) X 2.80mX3 niveles= 1496.54 m2
Enlucido de paredes
1496.54 m2 X 2= 2993.08 m2
Análisis de Precios Unitarios del Sistema Tradicional
A continuación se presentas los análisis de precios unitarios del Sistema
Tradicional.
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
4.2 Presupuesto del Sistema Tradicional
El presupuesto es un cálculo que se realiza antes de iniciar una obra. De
acuerdo a los rubros que se tienen, se calculan las cantidades, usando el plano
(Ver Anexo 4). Después se colocan los precios del APU en la columna que dice
precio unitario, y se multiplica por la cantidad del rubro, obteniendo de esta
manera el precio global.
El procedimiento antes mencionado se utiliza para cada rubro y al final se sum
los precios globales obtenidos de todos los rubros, al resultado de esta suma se
lo conoce como subtotal, y a éste se suma el IVA 12%. Por lo que el total del
presupuesto sería el subtotal más el IVA.
Una vez obtenidas las cantidades, se procede a realizar el presupuesto.
PRESUPUESTO DEL SISTEMA TRADICIONAL
No. Rubro / Descripción Unidad Cantidad Precio unitario Precio global
1 RELLENO COMPACTADO IMPORTADO
M3 174,62 $ 10,04 $ 1.752,47
2 ZAPATA DE HORMIGÓN SIMPLE F'C=240 KG/CM2
M3 58,48 $ 261,62 $ 15.299,29
3 COLUMNA DE HORMIGON SIMPLE F'C=240 KG/CM2
M3 29,64 $ 282.50 $ 8,373.29
4 LOSA DE HORMIGON SIMPLE F'C=240 KG/CM2
M3 126,00 $ 334,66 $ 42.167,47
5 BLOQUES ALIVIANADOS M3 140,28 $ 68,74 $ 9.642,31
6 VIGAS DE LOSA DE HORMIGON SIMPLE F'C=240 KG/CM2
M3 56,34 $ 254,25 $ 14.324,25
7 VIGAS DE CUBIERTA M3 13,39 $ 242.14 $ 3,242.26
8 ACERO DE REFUERZO Fy= 4200 KG/CM2
KG 32.924,44 $ 2,01 $ 66.068,29
9 PARED DE BLOQUE DE CONCRETO DE 9X19X39 CM
M2 1.496,54 $ 16,12 $ 24.120,57
10 ENLUCIDO DE PAREDES M2 2.993,09 $ 5,33 $ 15.939,28
SUBTOTAL: $ 200,929.48
IVA 12%: $ 24,111.54
TOTAL: $ 225,041.02
68
4.3 Análisis de Precios Unitarios del Sistema de Mampostería
Autoportante
Rubros del Sistema Autoportante
Relleno compactado importado
Cimentación del sistema de mampostería autoportante
Losa de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
Bloques alivianados
Vigueta de coronación de pared de 15x20 cm
Acero de refuerzo
Pared portante de 15x20x40cm
Enlucido de paredes portantes
Cálculo de Cantidades del Sistema Autoportante
Relleno compactado importado
0.60x0.80x24.60= 11.81
0.60x1.20x28.80= 20.74
0.60x1.60x28.80= 27.65
0.60x1.10x28.80= 19.01
0.60x0.90x21.00= 11.34
0.60x0.80x11.90= 5.71
0.60x1.00x14.40= 8.64
0.60x0.90x14.40= 7.78
0.60x0.90x14.40= 7.78
0.60x1.00x14.40= 8.64
0.60x1.00x11.80= 7.08
0.60x1.00x14.40= 8.64
0.60x0.90x14.40= 7.78
0.60x0.90x14.40= 7.78
69
0.60x1.00x14.40= 8.64
0.60x0.80x11.80= 5.66
Total: 174.62 m3
Cimentación del sistema de mampostería autoportante
Vigas de Cimentación
Eje 1: 15.80
Eje 2: 24.00
Eje 3: 28.80
Eje 4: 28.80
Eje 5: 24.60
Eje A: 7.70
Eje B: 9.70
Eje C: 9.70
Eje E: 9.70
Eje F: 9.70
Eje G: 7.70
Eje H: 9.70
Eje I: 9.70
Eje K: 9.70
Eje L: 9.70
Eje M: 7.70
222.70 m
80% Vigas de cimentación
Volumen de cimentación: (80% Vigas de cimentación)*Área
Volumen de cimentación: (80%*222.70m)*(0.2m*0.2m)
Total: 7.12 m3
Losa de hormigón simple f’c=240 kg/cm2
Se calcula cada paño de la losa:
13.02X0.25-(3X0.60X0.20X3.80+1X0.40X0.20X3.80)= 1.58
13.70X0.25-(3X0.60X0.20X4+2X0.30X0.20X4)=1.51
70
10.60X0.25-(2X0.60X0.20X4+1X0.20X0.20X4)=1.53
Por facilidad de cálculo, ya que se observó que todos los paños son
similares, se tomó un valor aproximado de 1.50m3
Paños: 1.50X14X2= 42 m3
42 m3 X # de losas
42 m3 X 3 losas= 126 m3
Total: 126.00 m3
Bloques alivianados
Se realiza el cálculo de las cajonetas, para un paño y éste se considerará
como un valor aproximado para cada paño
(3X0.60X0.20X3.80)+(1X0.40X0.20X3.80)=1.67 m3
1.67 x # de paños= 1.67 x 28 = 46.76 m3
46.76 m3 X 3 losas= 140.28
Total: 140.28 m3
Vigueta de coronación de pared de 15x20 cm
0.15X0.20X3.95X4= 0.47
0.15X0.20X2.10X8= 0.50
0.15X0.20X2.05X4= 0.25
0.15X0.20X3.95X4= 0.47
0.15X0.20X28= 0.84
0.15X0.20X4.80= 0.14
0.15X0.20X5.35= 0.16
0.15X0.20X5.35= 0.16
0.15X0.20X5.75= 0.17
0.15X0.20X5.35= 0.16
6.15X0.15X0.20= 0.18
0.15X0.20X12.30= 0.37
6.15X0.15X0.20=0.18
71
0.15X0.20X10.80= 0.32
0.15X0.20X3.62X8= 0.87
0.15X0.20X3.60= 0.11
0.15X0.20X4X3.40= 0.41
6.90X0.15X0.20X5= 1.04
2.80X4X0.15X0.20= 0.34
2.40X6X0.15X0.20= 0.43
7.57 m3
7.57 m3 X 3 LOSAS= 22.71 m3
Total: 22.71 m3
Acero de refuerzo
Se realiza el cálculo del acero de refuerzo por cuantía.
Volumen de Cimentación: 7.12 m3X1.2X45.45= 388.32 Kg
Volumen de Losa: 126.00 m3X2.8X45.45= 16034.76
Volumen de viguetas de losa: 22.71 m3X3.0X45.45= 3096.51 Kg
Total: 19519.59 Kg
Pared portante de 15x20x40cm
Vigas de cimentación: 222.70 m
Total: (80%*222.70m) X 2.50mX3 niveles= 1336.20 m2
Enlucido de paredes portantes
1336.20 x 2= 2672.40 m2
Total: 2672.40 m2
Análisis de Precios Unitarios del Sistema Autoportante
72
73
74
75
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78
79
80
4.4 Presupuesto del Sistema de Mampostería Autoportante
Una vez obtenidas las cantidades, se procede a realizar el presupuesto.
PRESUPUESTO DEL SISTEMA DE MAMPOSTERIA AUTOPORTANTE
No. Rubro / Descripción Unidad Cantidad Precio unitario Precio global
1 RELLENO COMPACTADO IMPORTADO
M3 174,62 $ 10,04 $ 1.752,47
2 CIMENTACION DEL SISTEMA DE MAMPOSTERIA AUTOPORTANTE
M3 7,12 $ 248.65 $ 1,770.35
3 LOSA DE HORMIGON SIMPLE F'C=240 KG/CM2
M3 126,00 $ 334,66 $ 42.167,47
4 BLOQUES ALIVIANADOS M3 140,28 $ 68,74 $ 9.642,31
5 VIGUETAS DE CORONACION DE PARED DE 15X20 CM
M3 22,71 $ 294,56 $ 6.689,52
6 ACERO DE REFUERZO Fy= 4200 KG/CM2
KG 19.519,59 $ 2,01 $ 39.169,26
7 PARED PORTANTE DE 15X20X40 CM
M2 1.336,20 $ 22.62 $ 30,228.76
8 ENLUCIDO DE PAREDES PORTANTES
M2 2.672,40 $ 11.51 $ 30,771.30
SUBTOTAL: $ 162,191.43
IVA 12%: $ 19,462.97
TOTAL: $ 181,654.40
81
CAPITULO 5: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En conclusión, analizando los presupuestos, tanto del sistema tradicional
como el de mampostería autoportante. Se puede observar que el sistema
autoportante es más conveniente y tiene una relación del 80%, con
respecto al tradicional.
A continuación se presenta un cuadro con las ventajas y desventajas
para ambos sistemas.
Sistema Tradicional Sistema Autoportante
V
E
N
T
A
J
A
S
Al ser implementado durante
tantos años. Las personas
sienten más confianza por lo
conocido.
Debido a su metodología
constructiva, se convierte en un
sistema viable, en cuanto a la
reducción de tiempo y costos.
Al no tener vigas y columnas,
usa menos encofrado, por lo
que reduce el impacto
ambiental.
Menos consumo de materiales.
Se trabaja estructura y la
mampostería a la vez, lo cual
reduce tiempo.
Más durabilidad.
D
E
S
V
E
N
T
A
J
A
S
Construir con este sistema
requiere más tiempo, y por
ende más dinero.
Estructura pesada.
Al ser un sistema poco
convencional, para unos
calculistas conservadores,
prefieren usar el sistema
tradicional, por falta de
experiencia o difusión del
nuevo método.
82
Al observar las ventajas y desventajas de ambos sistemas, se puede
observar que el sistema de mampostería autoportante presenta más
ventajas en cuanto a costo y tiempo.
Es recomendable capacitar a constructores y propietarios de proyectos,
respecto a las ventajas que presenta el sistema de mampostería
autoportante, en cuanto a costo, tiempo, resistencia y durabilidad.
83
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luces de hasta 5 m. Consultado el 22 de enero del 2016. Disponible en
http://www.normaconstruccion.ec/capitulos_nec_2015/NEC_SE_VIVIEN
DA.pdf
85
ANEXOS
ANEXO 1: Catálogo de bloques Alfadomus
ANEXO 2: Catálogo de los morteros de alta resistencia de Sika 2015
ANEXO 3: SALARIOS DE LOS TRABAJADORES (REVISTA DE LA CÁMARA
DE CONSTRUCCIÓN 2015)
ANEXO 4: Planos Estructurales del edificio COSTALMAR II
PLANO 1: CIMENTACIÓN
PLANO 2: LOSA 1ER Y 2DO PISO
PLANO 3: CUBIERTA
ANEXO 5: Cronograma Programado
86
ANEXO 1
87
88
89
90
ANEXO 2
91
92
93
94
ANEXO 3
95
96
97
98
99
100
ANEXO 5
CRONOGRAMA PROGRAMADO
Se realizó el Cronograma Programado para ambos sistemas, cabe recalcar que
debido a la falta de información y experiencia en cuanto a la construcción con el
Sistema de Mampostería Autoportante, por lo que no se elaboró el Cronograma
Ejecutado.
Cronograma Programado: Sistema Tradicional
Cronograma Programado: Sistema Autoportante
101
CUADRO DE RESUMEN
Sistema
Tradicional
6 MESES
Sistema de
Mampostería
Autoportante
4 MESES, 15 DÍAS
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, Flores Ramos Jeniffer Michelle, con C.C: # 1206562058 autora del trabajo de titulación: Análisis comparativo de costos entre el sistema tradicional de construcción de viviendas y el sistema de mampostería autoportante con la utilización de mortero de alta resistencia, previo a la obtención del título de INGENIERO CIVIL en la Universidad Católica de Santiago de Guayaquil.
1.- Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las instituciones de
educación superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación
Superior, de entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo
de titulación para que sea integrado al Sistema Nacional de Información de la Educación
Superior del Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de autor.
2.- Autorizo a la SENESCYT a tener una copia del referido trabajo de titulación, con el
propósito de generar un repositorio que democratice la información, respetando las
políticas de propiedad intelectual vigentes.
Guayaquil, 22 de marzo de 2016
f. _____________________________________
Nombre: Flores Ramos Jeniffer Michelle
C.C: 1206562058
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE TITULACIÓN
TÍTULO Y SUBTÍTULO: ANÁLISIS COMPARATIVO DE COSTOS ENTRE EL SISTEMA TRADICIONAL DE CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS Y EL SISTEMA DE MAMPOSTERÍA AUTOPORTANTE CON LA UTILIZACIÓN DE MORTERO DE ALTA RESISTENCIA
AUTOR(ES) JENIFFER MICHELLE FLORES RAMOS
REVISOR(ES)/TUTOR(ES) MARCO VINICIO ILDAURO SUÁREZ RODRIGUEZ
INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL
FACULTAD: FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA: INGENIERÍA CIVIL
TITULO OBTENIDO: INGENIERO CIVIL
FECHA DE PUBLICACIÓN: 22 DE MARZO DEL 2016 NO. DE PÁGINAS: 103
ÁREAS TEMÁTICAS: CONSTRUCCIÓN
PALABRAS CLAVES/ KEYWORDS:
ANÁLISIS COMPARATIVO, COSTOS, SISTEMA TRADICIONAL, SISTEMA AUTOPORTANTE, TIEMPO, REFORZADA, BLOQUE TRABADO, MORTERO, RESISTENCIA
RESUMEN/ABSTRACT En el presente trabajo se realiza un análisis comparativo de costos entre el
sistema tradicional de construcción de vivienda y el sistema de mampostería autoportante, con el fin de ofrecer a la comunidad otra alternativa que reduce considerablemente el desalojo de desperdicios y basura generados; además se ahorra tiempo y costos, ya que se reduce el uso de encofrados, clavos, mano de obra, etc. Para realizar el análisis comparativo de costos se elabora un presupuesto, utilizando los planos del edificio COSTALMAR II, proporcionados por el Ingeniero Carlos León. Con los planos antes mencionados, se analizan las alternativas propuestas; en cuanto al sistema tradicional se utilizan columnas de hormigón armado y paredes de bloque de 10 cms, mientras que en el de mampostería autoportante se usan bloques trabados de concreto, espesor de 15 cms., mejor resistencia a la convencional, el sistema consiste en mampostería reforzada, sin vigas ni columnas; pero utilizará mortero de alta resistencia, para que el enlucido provea la resistencia que se necesita.
ADJUNTO PDF: SI NO
CONTACTO CON AUTOR/ES: Teléfono: +593- 995901795 E-mail: [email protected]
CONTACTO CON LA INSTITUCIÓN:
Nombre: MARCO SUÁREZ RODRIGUEZ
Teléfono: +593-985119397
E-mail: [email protected]
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